Minimalistliku LED -kella loomine: 9 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Kõik need digitaalsed seinakellad võivad olla nii hõivatud, kas pole? Kas sa tõesti ei taha, et teie seinu segaks suur seitsme kohaline ekraan, mis takistaks teid? Isegi analoogkellad, ehkki lihtsamad, on teie perifeerias endiselt koledad mustad numbrid ja käed. Ja tiksumine võib mõnikord hulluks ajada.

Lubage mul tutvustada juhtkella, et lahendada kõik teie probleemid. Inetu ekraani või valjude ja ebaviisakate käte asemel ümbritsevad perimeetrit vaiksed valguspunktid, mis tähistavad sekundeid, minuteid ja tunde. Täielikult kohandatav, saate teha näo kõigest. Puit, akrüül, isegi marmor. Olenemata kodust sobib LED -kell esteetiliselt. Kas teile meeldiks puhas valge kiltkivi, mille serva ääres tungiksid pehmed sinised? Sa saad. Või äkki eelistaksite maalähedasemat välimust, puidust nägu oranžide tuledega? Must nägu roheliste tuledega? Selle lihtsa kujundusega saate luua kõike, mida võite ette kujutada.

Allpool olev protsess on juhend. Soovi korral saate pildil oleva kella luua. Kui soovite midagi suuremat, saate seda teha. Jälgige ustavalt või muutke kujundus omaks. Lõppude lõpuks on see teie kell.

Tarvikud

Kella jaoks on kasutatud järgmisi materjale:

Valge akrüül (poolläbipaistev, kuigi see töötaks sama hästi ka läbipaistmatu materjaliga)

WS2812B LED -riba, 144 LED -i meetri kohta

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

USB -TTL -adapter (Arduino programmeerimiseks)

Puutetundlik nupp (x2)

USB (lisateave juhtmestikus)

Ühendusjuhe

Mitmetuumaline juhe (kahe juhtmega sees)

Šokolaaditahvel. Seda ei kasutata tingimata kella jaoks, kuid siiski oluline…

Vajalikud tööriistad on (mingis kindlas järjekorras):

Pusle

Jootekolb, joodis ja käsn

Kuum liimipüstol

Kompass

Superliim

Samm: ülevaade ja disainiprotsess

Ma ütlen ausalt, et LED -kellaraam on midagi, mida ma kahe nädala jooksul kokku lõin, olenemata sellest, mis mul kodus sulgemise ajal oli. See pole kaugeltki täiuslik ja vaatan selle aasta lõpus kindlasti uuesti. Nagu öeldud, vaatame, miks.

Selle põhiprintsiip on see, et kuigi NeoPixeli LED -kellad on olemas, säravad nad kõik oma LED -id otse välja (otse teie näo ees). Ma leian, et see on pisut agressiivne (rääkimata häirivast), nii et mul tuli parem idee: sära valgus seinale. See loob väga mõnusaid valgusefekte ja ka soovimatu kõrvalmõju näole pehme valgustuse tekitamisel.

Raamistik on täielikult kohandatav ja kuigi ma ei soovita omada rohkem kui 60 LED -i, kui soovite suuremat kella, on programmeerimine võimeline seda haldama. Enamiku inimeste, isegi algajate jaoks peaks selle kohandamine olema lihtne ja ma selgitan teile, kuidas seda järgmises etapis teha. Neile teist, kellel on Arduinoga kogemusi, on palju sellest, mida ma räägin, ilmselge, kuid inimestele, kes pole seda kunagi elus puudutanud, olen püüdnud selle võimalikult lihtsaks teha.

Kella lugemine on sama, mis analoogkella lugemine, mis nõuab paljudel teismelistel (nagu minagi) harjutamist. Erinevad värvid tähistavad erinevaid käsi, vaikimisi on need sinised tundideks, rohelised minutiteks ja punased sekunditeks. See ütles, alustame!

2. etapp: programmeerimine 1. osa: seadistamine

Kella programmeerimine on suhteliselt lihtne, olen teinud teie jaoks raske osa ja kirjutanud selle. Minge Arduino saidile ja laadige alla installiprogramm. Mitte rakendus. See on oluline. Kui see on alla laaditud, jätkake ja installige see. Haarake klaasi vett, kui see juhtub, peate jääma hüdreeritud. Kui see on installitud, peaksite saama avada lisatud faili "ClockV2.ino".

3. samm: programmeerimine 2. osa: raamatukogude installimine

Kui olete veendunud, et Arduino tarkvara on installitud, peate siit hankima FastLED.zip raamatukogu. Kui kasutate Windowsi, pange kaust sisse kausta Dokumendid/Arduino/teegid.

Avage Macis Arduino tarkvara ja klõpsake akna ülaosas nuppu "visand". Hõljutage rippmenüüs kursorit „kaasata kogu” ja klõpsake „Lisa. ZIP -kogu”. Valige äsja alla laaditud. ZIP ja klõpsake nuppu Ava.

See samm on tehtud. See oli lihtne, kas pole?

4. samm: programmeerimine 3. osa: koodi kohandamine

Nüüd tuleb lõbus osa: kohandamine! Kõik koodis olevad on kommenteeritud, nii et isegi kui teil on programmeerimisest kõige algelisem arusaam, näete, mis toimub. Osad, mida võiksite siiski muuta, on järgmised.

#defineeri NUM_LEDS 60

See on üsna lihtne, mitu LED -i on teie ribal? Mina isiklikult soovitan selle 60 -ni lõigata, sest see on tore ja lihtne. see on ka ainus number, mille üks viide sekundis (kena sujuva lugemise jaoks).

FastLED.setBrightness (255);

Heleduse juhtnupp asub ülaosas. See võtab vastu arvu vahemikus 1 kuni 255, 1 on kõige pehmem ja 255 on täisheledus.

ledid [ledMins] = CRGB:: Roheline;

ledid [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; ledid [ledHrs] = CRGB:: Sinine;

Neid võib leida koodi allservast. Kõik, mida nad teevad, on öelda programmile, millisele värvile iga „käsi” määrata. Katsetage ringi, vaadake, mis teile meeldib. Kui te ei soovi teist kätt (põhjustel, mis minust väljuvad), võite isegi teise rea kustutada ja sellest „käest” täielikult lahti saada.

5. samm: programmeerimine 4. osa: üleslaadimine

Oleme selle projekti koodiaspektiga peaaegu valmis, veel üks samm: koodi viimine arvutist Arduino. See võib esialgu tunduda pisut hirmutav, kuid kui saate punkte ühendada, saate seda teha. Esiteks jootke tihvtid Arduino külge. Teil on vaja ainult alumist rida, mis on painutatud 90 kraadi.

Leidke USB -TTL -adapterilt RX-, TX-, 5V-, RST- ja GND -kontaktid. Ühendage adapteri tihvtid Arduino allosas asuvate tihvtidega. RX kuni RX, TX kuni TX, 5V (või VCC) kuni VCC, GND kuni GND. Märkus: mõnel adapteril on pinge juhtimiseks väike hüppaja. Seadke see asendisse 5V.

Kui see on tehtud, jätkake ja ühendage see arvutiga. Oodake mõni minut, kuni draiverid installivad (jällegi jooge veidi vett.) Kui see on tehtud, avage Arduino tarkvara. Klõpsake ülaosas valikul „tööriistad” (või „visandil” Macis) ja muutke „tahvel” valikule „Arduino Pro või Pro Mini”. Pärast seda muutke protsessor väärtuseks "ATmega328P (5V, 16MHz)".

"Sadam" on katsetamise küsimus. Milline port kaob, kui adapter lahti ühendate? Kui ühendate selle vooluvõrku, kuvatakse see uuesti? Kasutage seda. Kui kõik on ühendatud, klõpsake ekraani vasakus ülanurgas asuvat noolt ja vajutage Arduino ülaosas asuvat nuppu. Oodake mõni minut ja ekraani allosas kuvatakse teade „üleslaadimine lõpetatud”. Kui see mingil põhjusel ebaõnnestub, proovige uuesti, vajutades nuppu mõne aja pärast, kuni see töötab. Ja see on kõik! tarkvara on valmis!

6. samm: elektroonika

Elektroonika sorteerimiseks on neli peamist sammu. Alus, valgusdioodid, juhtmestik ja pistik. Kõigepealt siiski esimesed asjad.

Sõrmus

Selleks on kaks võimalust: saate aluse 3D -printida või puidust välja lõigata. 3D -printimine on palju vähem valus, kuid ilmselgelt ebamugav, kui teil pole 3D -printerit. Kui teil see on, lisatakse.stl -fail.

Selle tegemine on ka lihtne. See on lihtsalt 12 mm vineerist välja lõigatud rõngas, mille läbimõõt on 132 mm (kui kasutate rohkem kui 60 LED -i, peate läbimõõdu ise arvutama.) Seejärel liimitakse plaat ülemise veerandi kohale, lõigates välja sälgu. sellest, et mahutada nael (või käsuriba, kui soovite), mille külge see ripub. Visuaalse esituse saamiseks vaadake allolevat mudelit.

Piisavalt lihtne, eks? Pange tähele, et seina paksus pole eriti oluline, kui teete seda puidust, tegin selle õhukeseks ainult hõõgniidi säästmiseks.

LED -riba

LED -riba on projekti tuum. Kuigi selle tagaküljel on eelnevalt liimitud tööstuslik liim, leidsin, et see ei ole piisavalt tugev, et seda paigal hoida. See võib teie jaoks ideaalselt sobida, kuid soovitan selle hoidmiseks kasutada superliimi. Igaks juhuks.

Tavalised pikkused, mida saate osta, on 50 cm ja 1 m, mõlemal juhul peate riba suuruseks lõikama. Loendage 60 LED -i ja lõigake mööda musta joont. Lugege VÄGA hoolikalt, te ei soovi, et peaksite rohkem LED -e ostma.

Pange tähele ribal olevaid nooli. See on suund, kuhu "käed" sisse pööravad. Pöörake rõngast nii, et sälkuplaat oleks allapoole. Joondage esimene LED rippuva sälgu ülaosaga ja vajutage seda kindlalt alla. Keerake valgusdioodid päripäeva ringi, tõmmates juhtmed läbi sälgu. Valgusdioodid peaksid täielikult ümbritsema ja lõppema vahetult enne esimest LED -i. Kella kuue asendis olev LED vajab mõningast muutmist. Haara oma käsitöönuga ja lõika ribasse väga ettevaatlikult sälk. Sälk peaks olema piisavalt lai, et mahutada teie toitekaabel (kahetuumaline traat), kuid mitte laiem kui kahe vaskkontakti vaheline ruum. Reegel, mida ma kasutan, on see, et proovige nool ribast välja lõigata. Samuti on hädavajalik, et te ei lõikaks valgusdioodide jootepunkte.

Juhtmestik

Kella juhtmestik on nii lihtne kui võimalik. Kaasatud on kolme tüüpi juhtmeid: haaketraat kella enda jaoks, paksem traat, mis on LED-idele eelsoojendatud, ja kahetuumaline juhe, mis edastab kellale toite.

Ülaltoodud diagramm võib alguses tunduda pisut üle jõu käiv, kuid kõik, mida peate tegema, on punktide ühendamine. Allpool on minu foto protsessist, nii et saate aimu, milline see välja nägema peaks. USB-ühendus töötab kahetuumalise juhtme kaudu, nii et see näeb välja võimalikult korras.

Pistik

Süsteemi suure energiatarbimise tõttu peame selle kuskile ühendama. Loodetavasti parandan selle hiljem, kuid praegu peame hakkama saama. Valisin USB -pistiku, kuna see on mugav, igaühel on varutoiteplokk ja me ei pea ühtegi trafot lahti võtma (loe: ma ei taha, et keegi ennast selle tegemise ajal haiget teeks, olles rumal ja lakkudes kondensaatorit.)

Pärast mõningast jahtimist leidsin mänguasjahelikopterilt vana laadimiskaabli. Kindlasti oli kõigil üks neist 15 -dollaristest RC -helikopteritest, mis kuu aja pärast purunesid?

Kui te seda ei tee, peate mingil põhjusel ostma meessoost USB -pistiku ja ümbrise. Igal juhul tõmbasin laadijast korpuse maha ja ennäe, see tuli kergesti lahti.

Pärast kahe ühenduse lahutamist tuli pistik kohe välja. Kõik, mida tuleb praegu teha, on selle jootmine kahetuumalisele juhtmele. Kui hoiate USB -d nii, et kontaktid on teie poole suunatud ja sakid allapoole, siis läheb juhtmestik järgmiselt: toide, signaal, signaal, maandus. Kuna me ei kasuta kahte signaaliühendust, ühendame juhtmed ainult välimise kahega. Arduino GND -le minev traat läheb maanduspistikule (paremal,) ja VCC - toitele (vasakul).

Need kaks tagasipööratud juhet olid lihtsalt olemas, sest kaabel, mille leidsin, oli neljatuumaline, kahetuumalise asemel ei maksa neile midagi. Nüüd jääb üle vaid korpuse pistiku ümber asetada ja kuuma liimi täis pumbata.

Proovimiseks ühendage see vooluvõrku. Kontrollige, kas kuvatakse minut, tund ja teine käsi. Kui jah, siis täiuslik.

EDASI! Järgmise sammu juurde!

Samm: kella nägu

Siit tuleb tõesti keeruline asi: täiusliku ringi käsitsi lõikamine. Noh, täiuslik on vabatahtlik, kuid me mõlemad teame, et te ei saa iseendaga elada, kui teete vinge kella. Nägu on lihtsalt ring, läbimõõt 162 mm (või umbes 15 mm suurem kui rõngas mõlemal küljel, kui teete suuremat kella.) Haarake kompass, märkige see välja ja olge valmis lõikamiseks.

Kui otsustate kasutada mõnda muud materjali kui akrüül, soovin teile õnne. Võin teile kohe öelda, 6 mm akrüül on karm. Ma avastasin seda avastades oma küünarnuki. Pärast umbes kahekümneminutilist tahket lõikamist lõpetasin lõpuks muljetavaldavalt ühtlase (kui ma ise nii ütlen) akrüülkettaga. Kaks nõuannet. Esiteks minge aeglaselt. Võtke aega, kui teete jama, peate otsast alustama. Teiseks kandke maski. Te lõikate ühendit, mida te tõenäoliselt kopsudesse ei soovi.

Nüüd on õige aeg see šokolaaditahvel pärast rasket tööd teha. Sa väärid seda. Kasutage võimalust ja jooge veel natuke. Pärast lõikamist on tõesti vaja ainult kokkupanekut. Kuid enne jätkamist viilige oma ketta serv, et veenduda, et see on korralikult ümmargune.

8. samm: liimimine (ja palju seda)

Meil on nüüd koduväli, vaid mõned asjad on veel ees. Kõigepealt haarake oma viimases etapis välja lõigatud ketas. Joonistage sellele ring, mis on veidi suurem kui teie rõnga läbimõõt (või veidi väiksem kui siseläbimõõt, kui printite selle 3D -vormingus).

(Jah, ma tean, see on ilus ja oskuslikult tõmmatud joon)

Joondage oma rõngas sellega nii hästi kui võimalik, sageli on hea mõte, et teie töö kohal paistab ere valgus, et kõrvaldada kõik varjud, mis võivad teid segadusse ajada. Kui olete kindel, et see on õiges kohas, liimige see lihtsalt seestpoolt ümber (et vähendada LED -ide udutamise võimalust).

Viimane samm on komponentide liimimine, et minimeerida purunemise tõenäosust. Kuum liim teeb siin asja ära.

Aaaa, sa oled valmis! jääb üle vaid testida! Järgmine samm hõlmab seda.

Samm: viimistlus

Viimane asi, mida selle kellaga teha, on rakendada probleemile väga kõrgtehnoloogiline lahendus. Võib -olla olete märganud, et Arduinol on silmapaistvalt ere ja märkimisväärselt punane toitevalgusti, mis paistab läbi akrüüli (kui teil on akrüül.) Selle saate lahendada uskumatult lihtsa otstarbega lõigata pisike ruut elektrilinti ja kleepida see LED. Blu-Tack töötaks ka. Või värvida. Katke lihtsalt valgus. Kella seadmiseks vajutage tundide suurendamiseks lihtsalt ülemist nuppu ja minutite suurendamiseks alumist nuppu.

Võite avastada, et kell võidab või kaotab aega, see on tingitud asjaolust, et Arduino kristall on usaldusväärne vaid umbes 90% ajast. Tavaliselt saate seda reguleerida, muutes ülaosa lähedal asuvat teist muutujat. 1013 millisekundit töötas minu jaoks, kuid võite leida, et see vajab muutmist. Kui olete selle muutnud, laadige see uuesti ja oodake päev, et näha, kas see on täpne.

See on kõik minult, nüüd teate, kuidas teha ainulaadselt kohandatud minimalistlik kell, mis ausalt öeldes tundub tõesti väga hea. Fotod ei tee seda õiglaselt, see on isiklikult palju lummavam. Kindlasti kavatsen seda tulevikus uuesti vaadata, kasutades selliseid funktsioone nagu spetsiaalne kellakiip, öösel hämardumine, valverežiim (kus see lülitub sisse ainult siis, kui keegi on läheduses) ja täis aku. Püsige lainel.